WO2023014164A1 - 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

비디오 부호화/복호화 방법 및 장치 Download PDF

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박승욱
허진
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Definitions

  • the present invention relates to a video encoding/decoding method and apparatus, and more particularly, to a video encoding/decoding method and apparatus for deriving an optimal intra prediction mode for a current block based on a template neighboring the current block.
  • video data Since video data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory to store or transmit itself without processing for compression.
  • an encoder when video data is stored or transmitted, an encoder is used to compress and store or transmit the video data, and a decoder receives, decompresses, and reproduces the compressed video data.
  • video compression technologies include H.264/AVC, High Efficiency Video Coding (HEVC), and Versatile Video Coding (VVC), which has improved coding efficiency by about 30% or more compared to HEVC.
  • Intra-prediction is a prediction technique that allows only spatial reference, and refers to a method of predicting a current block by referring to previously reconstructed blocks around a block to be currently encoded.
  • an intra prediction mode of a current block may be derived using a most probable mode (MPM) list.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived using a template adjacent to the current block.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block based on a template.
  • an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block using only a limited template.
  • an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block using a most probable mode (MPM) list and a template.
  • MPM most probable mode
  • an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block by using an intra prediction mode and a template of a reference block neighboring the current block.
  • an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for improving video encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by a video encoding/decoding method or apparatus of the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for transmitting a bitstream generated by the video encoding/decoding method or apparatus of the present disclosure.
  • a video decoding method includes deriving a most probable mode (MPM) list based on intra prediction modes of neighboring blocks adjacent to a current block, and determining reference pixels of a first area adjacent to the current block. generating prediction pixels by applying candidate modes in the MPM list or intra prediction modes of the neighboring blocks; calculating a sum of absolute transform differences between the prediction pixels and reconstructed pixels of the first region; Deriving a first intra-prediction mode based on the sum of the absolute transform differences; deriving an intra-prediction mode of the current block based on the first intra-prediction mode; and Based on the method, generating a prediction block of the current block may be included.
  • MPM most probable mode
  • a video encoding method includes determining an MPM list based on intra prediction modes of neighboring blocks adjacent to a current block, and selecting candidates in the MPM list for reference pixels of a first region adjacent to the current block. Generating predicted pixels by applying intra prediction modes or intra prediction modes of the neighboring blocks, calculating a sum of absolute transform differences between the predicted pixels and reconstructed pixels of the first region, calculating the absolute transform difference Determining a first intra-prediction mode based on the sum; determining an intra-prediction mode of the current block based on the first intra-prediction mode; and based on the intra-prediction mode of the current block, the current block It may include generating a predictive block of the block.
  • a method of transmitting a bitstream generated by a video encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by a video encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream used for image restoration after being received and decoded by the video decoding apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block based on a template may be provided.
  • a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block using only a limited template may be provided.
  • a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block using a most probable mode (MPM) list and a template may be provided.
  • a method and apparatus for deriving an intra prediction mode of a current block using a template and an intra prediction mode of a reference block neighboring the current block may be provided.
  • a method and apparatus for improving video encoding/decoding efficiency may be provided.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of neighboring blocks of a current block.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of a video decoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a template used for deriving a template-based intra prediction mode and reference pixels of the template according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a template used for deriving a template-based intra prediction mode and reference pixels of the template according to another embodiment of the present disclosure.
  • MCM Most Probable Mode
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method of generating an MPM list when all intra prediction modes of reference blocks are non-directional modes according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method of generating an MPM list when intra prediction modes of a reference block are a non-directional mode and a directional mode, respectively, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of generating an MPM list when intra prediction modes of reference blocks are different directional modes according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram for describing neighboring blocks neighboring a current block, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a histogram of modes of blocks neighboring a current block, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a process of deriving a template-based intra prediction mode using a histogram of modes of a block neighboring a current block, according to an embodiment of the present disclosure.
  • 15 is a diagram for explaining a 49 mode and a 51 mode in a 64 resolution for a vertical mode according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a diagram for explaining syntax related to the template-based intra prediction mode derivation method of FIG. 15 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a mode determination method based on the index of FIG. 16 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a video decoding process according to an embodiment of the present disclosure.
  • 19 is a diagram for explaining a video encoding process according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • an image encoding device and sub-components of the device will be described.
  • the image encoding apparatus includes a picture division unit 110, a prediction unit 120, a subtractor 130, a transform unit 140, a quantization unit 145, a rearrangement unit 150, an entropy encoding unit 155, and an inverse quantization unit. 160, an inverse transform unit 165, an adder 170, a loop filter unit 180, and a memory 190.
  • Each component of the image encoding device may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. Also, the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
  • One image is composed of one or more sequences including a plurality of pictures.
  • Each picture is divided into a plurality of areas and encoding is performed for each area.
  • one picture is divided into one or more tiles or/and slices.
  • one or more tiles may be defined as a tile group.
  • Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs).
  • CTUs Coding Tree Units
  • each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure.
  • Information applied to each CU is coded as a CU syntax, and information commonly applied to CUs included in one CTU is coded as a CTU syntax.
  • information commonly applied to all blocks in one slice is coded as syntax of a slice header
  • information applied to all blocks constituting one or more pictures is a picture parameter set (PPS) or picture coded in the header.
  • PPS picture parameter set
  • information commonly referred to by a plurality of pictures is coded into a Sequence Parameter Set (SPS).
  • SPS Sequence Parameter Set
  • VPS video parameter set
  • information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as syntax of a tile or tile group header. Syntax included in the SPS, PPS, slice header, tile or tile group header may be referred to as high level syntax.
  • the picture divider 110 determines the size of a coding tree unit (CTU).
  • CTU size Information on the size of the CTU (CTU size) is encoded as SPS or PPS syntax and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the picture division unit 110 divides each picture constituting an image into a plurality of Coding Tree Units (CTUs) having a predetermined size, and then iteratively divides the CTUs using a tree structure. Divide (recursively). A leaf node in the tree structure becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • CTUs Coding Tree Units
  • a quad tree in which a parent node (or parent node) is divided into four subnodes (or child nodes) of the same size
  • a binary tree in which a parent node is divided into two subnodes , BT
  • a TernaryTree in which a parent node is split into three subnodes at a ratio of 1:2:1, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed.
  • QuadTree plus BinaryTree (QTBT) structure may be used, or a QuadTree plus BinaryTree TernaryTree (QTBTTT) structure may be used.
  • QTBTTT QuadTree plus BinaryTree TernaryTree
  • BTTT may be combined to be referred to as MTT (Multiple-Type Tree).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • the CTU may first be divided into QT structures. Quadtree splitting can be repeated until the size of the splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of leaf nodes allowed by QT.
  • a first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is split into four nodes of a lower layer is encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding device. If the leaf node of QT is not larger than the maximum block size (MaxBTSize) of the root node allowed in BT, it may be further divided into either a BT structure or a TT structure. A plurality of division directions may exist in the BT structure and/or the TT structure.
  • a second flag indicating whether nodes are split, and if split, a flag indicating additional split direction (vertical or horizontal) and/or split type (Binary or Ternary) is encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding apparatus.
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is split is coded. It could be.
  • the value of the CU split flag indicates that it is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • the value of the CU split flag indicates splitting, the video encoding apparatus starts encoding from the first flag in the above-described manner.
  • the block of the corresponding node is divided into two blocks of the same size horizontally (i.e., symmetric horizontal splitting) and the type that splits vertically (i.e., symmetric vertical splitting).
  • Branches may exist.
  • a split flag (split_flag) indicating whether each node of the BT structure is split into blocks of a lower layer and split type information indicating a split type are encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the video decoding device.
  • split_flag split flag
  • a type in which a block of a corresponding node is divided into two blocks having an asymmetric shape may additionally exist.
  • the asymmetric form may include a form in which the block of the corresponding node is divided into two rectangular blocks having a size ratio of 1:3, or a form in which the block of the corresponding node is divided in a diagonal direction may be included.
  • a CU can have various sizes depending on the QTBT or QTBTTT split from the CTU.
  • a block corresponding to a CU to be encoded or decoded ie, a leaf node of QTBTTT
  • a 'current block' a block corresponding to a CU to be encoded or decoded
  • the shape of the current block may be rectangular as well as square.
  • the prediction unit 120 predicts a current block and generates a prediction block.
  • the prediction unit 120 includes an intra prediction unit 122 and an inter prediction unit 124 .
  • each current block in a picture can be coded predictively.
  • prediction of a current block uses an intra-prediction technique (using data from a picture containing the current block) or an inter-prediction technique (using data from a picture coded before the picture containing the current block). can be performed
  • Inter prediction includes both uni-prediction and bi-prediction.
  • the intra predictor 122 predicts pixels in the current block using pixels (reference pixels) located around the current block in the current picture including the current block.
  • a plurality of intra prediction modes exist according to the prediction direction.
  • the plurality of intra prediction modes may include two non-directional modes including a planar mode and a DC mode and 65 directional modes.
  • the neighboring pixels to be used and the arithmetic expression are defined differently.
  • directional modes For efficient directional prediction of the rectangular current block, directional modes (numbers 67 to 80 and -1 to -14 intra prediction modes) indicated by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as “wide angle intra-prediction modes”.
  • arrows indicate corresponding reference samples used for prediction and do not indicate prediction directions. The prediction direction is opposite to the direction the arrow is pointing.
  • Wide-angle intra prediction modes are modes that perform prediction in the opposite direction of a specific directional mode without additional bit transmission when the current block is rectangular. At this time, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes usable for the current block may be determined by the ratio of the width and height of the rectangular current block.
  • wide-angle intra prediction modes (67 to 80 intra prediction modes) having an angle smaller than 45 degrees are usable when the current block has a rectangular shape with a height smaller than a width, and a wide angle having an angle greater than -135 degrees.
  • Intra prediction modes (-1 to -14 intra prediction modes) are available when the current block has a rectangular shape where the width is greater than the height.
  • the intra prediction unit 122 may determine an intra prediction mode to be used for encoding the current block.
  • the intra prediction unit 122 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to be used from the tested modes.
  • the intra predictor 122 calculates rate-distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra-prediction modes, and has the best rate-distortion characteristics among the tested modes. Intra prediction mode can also be selected.
  • the intra prediction unit 122 selects one intra prediction mode from among a plurality of intra prediction modes, and predicts a current block using neighboring pixels (reference pixels) determined according to the selected intra prediction mode and an arithmetic expression.
  • Information on the selected intra prediction mode is encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 124 generates a prediction block for a current block using a motion compensation process.
  • the inter-prediction unit 124 searches for a block most similar to the current block in the encoded and decoded reference picture prior to the current picture, and generates a prediction block for the current block using the searched block. Then, a motion vector (MV) corresponding to displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated.
  • MV motion vector
  • motion estimation is performed on a luma component, and a motion vector calculated based on the luma component is used for both the luma component and the chroma component.
  • Motion information including reference picture information and motion vector information used to predict the current block is encoded by the entropy encoding unit 155 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the inter-prediction unit 124 may perform interpolation on a reference picture or reference block in order to increase prediction accuracy. That is, subsamples between two consecutive integer samples are interpolated by applying filter coefficients to a plurality of consecutive integer samples including the two integer samples.
  • the motion vector can be expressed with precision of decimal units instead of integer sample units.
  • the precision or resolution of the motion vector may be set differently for each unit of a target region to be encoded, for example, a slice, tile, CTU, or CU.
  • AMVR adaptive motion vector resolution
  • information on motion vector resolution to be applied to each target region must be signaled for each target region. For example, when the target region is a CU, information on motion vector resolution applied to each CU is signaled.
  • Information on the motion vector resolution may be information indicating the precision of differential motion vectors, which will be described later.
  • the inter prediction unit 124 may perform inter prediction using bi-prediction.
  • bi-directional prediction two reference pictures and two motion vectors representing positions of blocks most similar to the current block within each reference picture are used.
  • the inter prediction unit 124 selects a first reference picture and a second reference picture from reference picture list 0 (RefPicList0) and reference picture list 1 (RefPicList1), respectively, and searches for a block similar to the current block within each reference picture.
  • a first reference block and a second reference block are generated.
  • a prediction block for the current block is generated by averaging or weighted averaging the first reference block and the second reference block.
  • reference picture list 0 may include pictures prior to the current picture in display order among restored pictures
  • reference picture list 1 may include pictures after the current picture in display order among restored pictures.
  • ups and downs pictures subsequent to the current picture may be additionally included in reference picture list 0, and conversely, ups and downs pictures prior to the current picture may be additionally included in reference picture list 1. may also be included.
  • the motion information of the current block can be delivered to the video decoding apparatus by encoding information capable of identifying the neighboring block. This method is called 'merge mode'.
  • the inter prediction unit 124 selects a predetermined number of merge candidate blocks (hereinafter referred to as 'merge candidates') from neighboring blocks of the current block.
  • Neighboring blocks for deriving merge candidates include a left block (A0), a lower left block (A1), an upper block (B0), and an upper right block (B1) adjacent to the current block in the current picture, as shown in FIG. ), and all or part of the upper left block A2 may be used.
  • a block located in a reference picture (which may be the same as or different from a reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located may be used as a merge candidate.
  • a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the co-located block may be additionally used as a merge candidate. If the number of merge candidates selected by the method described above is less than the preset number, a 0 vector is added to the merge candidates.
  • the inter prediction unit 124 constructs a merge list including a predetermined number of merge candidates using these neighboring blocks. Among the merge candidates included in the merge list, a merge candidate to be used as motion information of the current block is selected, and merge index information for identifying the selected candidate is generated. The generated merge index information is encoded by the encoder 150 and transmitted to the video decoding apparatus.
  • Merge skip mode is a special case of merge mode. After performing quantization, when all transform coefficients for entropy encoding are close to zero, only neighboring block selection information is transmitted without transmitting a residual signal. By using the merge skip mode, it is possible to achieve a relatively high encoding efficiency in low-motion images, still images, screen content images, and the like.
  • merge mode and merge skip mode are collectively referred to as merge/skip mode.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the inter prediction unit 124 derives predictive motion vector candidates for the motion vector of the current block using neighboring blocks of the current block.
  • Neighboring blocks used to derive predictive motion vector candidates include a left block A0, a lower left block A1, an upper block B0, and an upper right block adjacent to the current block in the current picture shown in FIG. B1), and all or part of the upper left block (A2) may be used.
  • a block located in a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture where the current block is located will be used as a neighboring block used to derive motion vector candidates.
  • a collocated block co-located with the current block within the reference picture or blocks adjacent to the collocated block may be used. If the number of motion vector candidates is smaller than the preset number according to the method described above, a 0 vector is added to the motion vector candidates.
  • the inter-prediction unit 124 derives predicted motion vector candidates using the motion vectors of the neighboring blocks, and determines a predicted motion vector for the motion vector of the current block using the predicted motion vector candidates. Then, a differential motion vector is calculated by subtracting the predicted motion vector from the motion vector of the current block.
  • the predicted motion vector may be obtained by applying a predefined function (eg, median value, average value operation, etc.) to predicted motion vector candidates.
  • a predefined function eg, median value, average value operation, etc.
  • the video decoding apparatus also knows the predefined function.
  • the video decoding apparatus since a neighboring block used to derive a predicted motion vector candidate is a block that has already been encoded and decoded, the video decoding apparatus also knows the motion vector of the neighboring block. Therefore, the video encoding apparatus does not need to encode information for identifying a predictive motion vector candidate. Therefore, in this case, information on differential motion vectors and information on reference pictures used to predict the current block are encoded.
  • the predicted motion vector may be determined by selecting one of the predicted motion vector candidates.
  • information for identifying the selected predictive motion vector candidate is additionally encoded.
  • the subtractor 130 subtracts the prediction block generated by the intra prediction unit 122 or the inter prediction unit 124 from the current block to generate a residual block.
  • the transform unit 140 transforms the residual signal in the residual block having pixel values in the spatial domain into transform coefficients in the frequency domain.
  • the transform unit 140 may transform residual signals in the residual block by using the entire size of the residual block as a transform unit, or divide the residual block into a plurality of subblocks and use the subblocks as a transform unit to perform transformation. You may.
  • the residual signals may be divided into two subblocks, a transform region and a non-transform region, and transform the residual signals using only the transform region subblock as a transform unit.
  • the transformation region subblock may be one of two rectangular blocks having a size ratio of 1:1 based on a horizontal axis (or a vertical axis).
  • a flag (cu_sbt_flag) indicating that only subblocks have been transformed, directional (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag), and/or location information (cu_sbt_pos_flag) are encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding device.
  • the size of the transform region subblock may have a size ratio of 1:3 based on the horizontal axis (or vertical axis), and in this case, a flag (cu_sbt_quad_flag) for distinguishing the corresponding division is additionally encoded by the entropy encoder 155 to obtain an image It is signaled to the decryption device.
  • the transform unit 140 may individually transform the residual block in the horizontal direction and the vertical direction.
  • various types of transformation functions or transformation matrices may be used.
  • a pair of transformation functions for horizontal transformation and vertical transformation may be defined as a multiple transform set (MTS).
  • the transform unit 140 may select one transform function pair having the highest transform efficiency among the MTS and transform the residual blocks in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • Information (mts_idx) on a pair of transform functions selected from the MTS is encoded by the entropy encoding unit 155 and signaled to the video decoding device.
  • the quantization unit 145 quantizes transform coefficients output from the transform unit 140 using a quantization parameter, and outputs the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 155 .
  • the quantization unit 145 may directly quantize a related residual block without transformation for a certain block or frame.
  • the quantization unit 145 may apply different quantization coefficients (scaling values) according to positions of transform coefficients in the transform block.
  • a quantization matrix applied to the two-dimensionally arranged quantized transform coefficients may be coded and signaled to the video decoding apparatus.
  • the rearrangement unit 150 may rearrange the coefficient values of the quantized residual values.
  • the reordering unit 150 may change a 2D coefficient array into a 1D coefficient sequence using coefficient scanning. For example, the reordering unit 150 may output a one-dimensional coefficient sequence by scanning DC coefficients to coefficients in a high frequency region using a zig-zag scan or a diagonal scan. .
  • zig-zag scan vertical scan that scans a 2D coefficient array in a column direction and horizontal scan that scans 2D block-shaped coefficients in a row direction may be used. That is, a scan method to be used among zig-zag scan, diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan may be determined according to the size of the transform unit and the intra prediction mode.
  • the entropy encoding unit 155 uses various encoding schemes such as CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code) and Exponential Golomb to convert the one-dimensional quantized transform coefficients output from the reordering unit 150 to each other.
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code
  • Exponential Golomb Exponential Golomb to convert the one-dimensional quantized transform coefficients output from the reordering unit 150 to each other.
  • a bitstream is created by encoding the sequence.
  • the entropy encoding unit 155 encodes information such as CTU size, CU splitting flag, QT splitting flag, MTT splitting type, and MTT splitting direction related to block splitting so that the video decoding apparatus can divide the block in the same way as the video encoding apparatus. make it possible to divide
  • the entropy encoding unit 155 encodes information about a prediction type indicating whether the current block is encoded by intra prediction or inter prediction, and encodes intra prediction information (ie, intra prediction) according to the prediction type. mode) or inter prediction information (motion information encoding mode (merge mode or AMVP mode), merge index in case of merge mode, reference picture index and differential motion vector information in case of AMVP mode) are encoded.
  • the entropy encoding unit 155 encodes information related to quantization, that is, information about quantization parameters and information about quantization matrices.
  • the inverse quantization unit 160 inversely quantizes the quantized transform coefficients output from the quantization unit 145 to generate transform coefficients.
  • the inverse transform unit 165 transforms transform coefficients output from the inverse quantization unit 160 from a frequency domain to a spatial domain to restore a residual block.
  • the adder 170 restores the current block by adding the restored residual block and the predicted block generated by the predictor 120. Pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting the next block.
  • the loop filter unit 180 reconstructs pixels in order to reduce blocking artifacts, ringing artifacts, blurring artifacts, etc. caused by block-based prediction and transformation/quantization. perform filtering on The filter unit 180 is an in-loop filter and may include all or part of a deblocking filter 182, a sample adaptive offset (SAO) filter 184, and an adaptive loop filter (ALF) 186. .
  • a deblocking filter 182 a sample adaptive offset (SAO) filter 184
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter 182 filters the boundary between reconstructed blocks to remove blocking artifacts caused by block-by-block encoding/decoding, and the SAO filter 184 and alf 186 perform deblocking filtering. Additional filtering is performed on the image.
  • the SAO filter 184 and the alf 186 are filters used to compensate for a difference between a reconstructed pixel and an original pixel caused by lossy coding.
  • the SAO filter 184 improves not only subjective picture quality but also coding efficiency by applying an offset in units of CTUs.
  • the ALF 186 performs block-by-block filtering. Distortion is compensated for by applying different filters by distinguishing the edge of the corresponding block and the degree of change.
  • Information on filter coefficients to be used for ALF may be coded and signaled to the video decoding apparatus.
  • the reconstruction block filtered through the deblocking filter 182, the SAO filter 184, and the ALF 186 is stored in the memory 190.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for inter-prediction of blocks in the picture to be encoded later.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of a video decoding apparatus capable of implementing the techniques of this disclosure.
  • a video decoding device and sub-elements of the device will be described.
  • the image decoding apparatus includes an entropy decoding unit 510, a rearrangement unit 515, an inverse quantization unit 520, an inverse transform unit 530, a prediction unit 540, an adder 550, a loop filter unit 560, and a memory ( 570) may be configured.
  • each component of the image decoding device may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
  • the entropy decoding unit 510 determines a current block to be decoded by extracting information related to block division by decoding the bitstream generated by the video encoding apparatus, and provides prediction information and residual signals necessary for restoring the current block. extract information, etc.
  • the entropy decoding unit 510 determines the size of the CTU by extracting information about the CTU size from a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS), and divides the picture into CTUs of the determined size. Then, the CTU is divided using the tree structure by determining the CTU as the top layer of the tree structure, that is, the root node, and extracting division information for the CTU.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • a first flag (QT_split_flag) related to splitting of QT is first extracted and each node is split into four nodes of a lower layer.
  • QT_split_flag a second flag related to splitting of MTT and split direction (vertical / horizontal) and / or split type (binary / ternary) information are extracted and the corresponding leaf node is MTT split into structures Accordingly, each node below the leaf node of QT is recursively divided into a BT or TT structure.
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the CU is split is first extracted, and when the corresponding block is split, a first flag (QT_split_flag) is extracted.
  • each node may have zero or more iterative MTT splits after zero or more repetitive QT splits.
  • the CTU may immediately undergo MTT splitting, or conversely, only QT splitting may occur multiple times.
  • a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for a node corresponding to a leaf node of QT, a split flag (split_flag) indicating whether to further split into BTs and split direction information are extracted.
  • the entropy decoding unit 510 determines a current block to be decoded by using tree structure partitioning, it extracts information about a prediction type indicating whether the current block is intra-predicted or inter-predicted.
  • the prediction type information indicates intra prediction
  • the entropy decoding unit 510 extracts syntax elements for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block.
  • the prediction type information indicates inter prediction
  • the entropy decoding unit 510 extracts syntax elements for the inter prediction information, that is, information indicating a motion vector and a reference picture to which the motion vector refers.
  • the entropy decoding unit 510 extracts quantization-related information and information about quantized transform coefficients of the current block as information about the residual signal.
  • the reordering unit 515 converts the sequence of 1-dimensional quantized transform coefficients entropy-decoded in the entropy decoding unit 510 into a 2-dimensional coefficient array (ie, in the reverse order of the coefficient scanning performed by the image encoding apparatus). block) can be changed.
  • the inverse quantization unit 520 inverse quantizes the quantized transform coefficients and inverse quantizes the quantized transform coefficients using a quantization parameter.
  • the inverse quantization unit 520 may apply different quantization coefficients (scaling values) to the two-dimensionally arranged quantized transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 520 may perform inverse quantization by applying a matrix of quantization coefficients (scaling values) from the image encoding device to a 2D array of quantized transformation coefficients.
  • the inverse transform unit 530 inversely transforms the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals, thereby generating a residual block for the current block.
  • the inverse transform unit 530 inverse transforms only a partial region (subblock) of a transform block, a flag (cu_sbt_flag) indicating that only a subblock of the transform block has been transformed, and direction information (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag) of the transform block ) and/or the location information (cu_sbt_pos_flag) of the subblock, and inversely transforms the transform coefficients of the corresponding subblock from the frequency domain to the spatial domain to restore the residual signals. By filling , the final residual block for the current block is created.
  • the inverse transform unit 530 determines transform functions or transform matrices to be applied in the horizontal and vertical directions, respectively, using MTS information (mts_idx) signaled from the video encoding device, and uses the determined transform functions. Inverse transform is performed on the transform coefficients in the transform block in the horizontal and vertical directions.
  • the prediction unit 540 may include an intra prediction unit 542 and an inter prediction unit 544 .
  • the intra prediction unit 542 is activated when the prediction type of the current block is intra prediction
  • the inter prediction unit 544 is activated when the prediction type of the current block is inter prediction.
  • the intra prediction unit 542 determines the intra prediction mode of the current block among a plurality of intra prediction modes from the syntax element for the intra prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and references the current block according to the intra prediction mode.
  • the current block is predicted using pixels.
  • the inter prediction unit 544 determines the motion vector of the current block and the reference picture referred to by the motion vector by using the syntax element for the inter prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and converts the motion vector and the reference picture. to predict the current block.
  • the adder 550 restores the current block by adding the residual block output from the inverse transform unit and the prediction block output from the inter prediction unit or intra prediction unit. Pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting a block to be decoded later.
  • the loop filter unit 560 may include a deblocking filter 562, an SAO filter 564, and an ALF 566 as in-loop filters.
  • the deblocking filter 562 performs deblocking filtering on boundaries between reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts generated by block-by-block decoding.
  • the SAO filter 564 and the ALF 566 perform additional filtering on the reconstructed block after deblocking filtering to compensate for the difference between the reconstructed pixel and the original pixel caused by lossy coding.
  • ALF filter coefficients are determined using information on filter coefficients decoded from the non-stream.
  • the reconstruction block filtered through the deblocking filter 562, the SAO filter 564, and the ALF 566 is stored in the memory 570.
  • the reconstructed picture is used as a reference picture for inter-prediction of blocks in the picture to be encoded later.
  • An intra prediction mode of the current block may be derived using a template adjacent to the current block.
  • a prediction template may be generated by applying directions of all candidate modes in the MPM list to reference pixels of the template.
  • a sum of absolute transformed difference (SATD) between pixels of the generated prediction template and pixels of the already reconstructed template may be calculated.
  • the mode with the smallest sum of absolute transform differences is the intra prediction mode of the current block derived by the template-based intra prediction mode derivation method.
  • the intra prediction mode of the current block derived by the template-based intra prediction mode derivation method may be used as one additional mode for the current Coding Unit (CU) block.
  • CU Current Coding Unit
  • a flag indicating whether to use the template-based intra prediction derivation method may be signaled in a sequence parameter set.
  • whether or not the template-based intra prediction derivation method is applied may be expressed at a coding unit level using a coding unit level flag.
  • the decoding apparatus may derive information about the intra prediction mode of the current coding unit block by using the template-based intra prediction derivation method. Accordingly, signaling of a syntax related to an intra prediction mode for the remaining luminance component may be omitted.
  • the template 610 used in the template-based intra prediction derivation method may be adjacent to the upper and left sides of the current block.
  • a reference pixel 620 of a template to which directionality of all candidate modes in the MPM list is applied may exist adjacent to the template 610 .
  • a prediction template may be generated by applying the directionality of all candidate modes in the MPM list to the reference pixel 620 of the template.
  • a template used in the template-based intra prediction mode derivation method may be arbitrarily selected. Calculating the sum of absolute transform differences between the prediction template pixel and the reconstruction template pixel generated by applying the directionality of all candidate modes in the MPM list to the reference pixel of the template is complex.
  • a template used for template-based intra prediction mode derivation may be variably selected according to the directionality of the candidate mode in the MPM list.
  • a sum of absolute transform differences between pixels of the selected template and pixels of the prediction template may be calculated.
  • various error measurement methods such as sum of absolute differences or sum of square errors may be used.
  • templates used in the template-based intra prediction mode derivation method may correspond to 1 template, 2 template, and 3 template.
  • the template can be adjacent to the upper left corner of the current block.
  • 2 The template can be adjacent to the top of the current block.
  • 3 A template can be adjacent to the left side of the current block.
  • the reference pixel of the template may exist adjacent to 1 the template, 2 the template, and 3 the template.
  • the shape and size of the template can be arbitrarily determined.
  • the candidate mode selected from the MPM list is the vertical direction mode
  • only 2 template can be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is the horizontal direction mode
  • 3 only the template can be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a planar mode or DC mode, which is a non-directional mode
  • both templates 2 and 3 can be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is the vertical direction mode
  • only 3 the template can be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a horizontal direction mode
  • only 2 templates can be used.
  • a candidate mode selected from the MPM list is a vertical mode
  • 2 a template and 3 some pixels of the template may be used.
  • 3 some pixels of the template may be arbitrarily determined in consideration of the size of the current block or an arbitrarily determined subsample ratio.
  • the candidate mode selected from the MPM list is the horizontal direction mode
  • 3 a template and 2 some pixels of the template may be used.
  • (2) some pixels of the template may be arbitrarily determined in consideration of the size of the current block or an arbitrarily determined subsample ratio.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a vertical mode
  • 3 a template and 2 some pixels of the template may be used.
  • (2) some pixels of the template may be arbitrarily determined in consideration of the size of the current block or an arbitrarily determined subsample ratio.
  • 2 a template and 3 some pixels of the template may be used.
  • 3 some pixels of the template may be arbitrarily determined in consideration of the size of the current block or an arbitrarily determined subsample ratio.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a vertical direction mode
  • 1 template and 2 template may be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is the horizontal direction mode
  • 1 template and 3 template can be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a planar mode or DC mode, which is a non-directional mode
  • 1 template, 2 template, and 3 template may be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a vertical direction mode
  • 1 template and 3 template may be used.
  • 1 template and 2 template may be used.
  • a candidate mode selected from the MPM list is a vertical mode
  • 1 a template, 2 a template, and 3 some pixels of the template may be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a horizontal direction mode
  • 1 a template, 3 a template, and 2 some pixels of the template may be used.
  • some pixels of the template may be arbitrarily determined in consideration of the size of the current block or an arbitrarily determined subsample ratio.
  • a candidate mode selected from the MPM list is a vertical mode
  • 1 a template, 3 a template, and 2 some pixels of the template may be used.
  • the candidate mode selected from the MPM list is a horizontal direction mode
  • 1 a template, 2 a template, and 3 some pixels of the template may be used.
  • some pixels of the template may be arbitrarily determined in consideration of the size of the current block or an arbitrarily determined subsample ratio.
  • the range of the mode in the vertical direction and the mode in the horizontal direction may be determined to be an arbitrary range. Complexity can be reduced when a template used in a method for deriving a template-based intra prediction mode is variably selected according to the directionality of the candidate mode in the MPM list.
  • Whether to use the template-based intra prediction mode derivation method may be determined based on intra prediction modes of reference blocks adjacent to the current block.
  • reference block A adjacent to the top of the current block and reference block L adjacent to the left of the current block may be used to generate the MPM list.
  • the intra prediction mode of the A reference block may mean the A mode.
  • the intra prediction mode of the current block may have a high probability of having the same or similar directional mode to those of the A reference block and the L reference block.
  • the intra prediction mode of the current block can be effectively coded using the MPM list generated by the A mode and the L mode. Therefore, when the A mode and the L mode are the same, the template-based intra prediction mode derivation method may not be used.
  • both A and L modes are non-directional modes
  • both A and L modes are planar modes
  • a and L modes are both DC modes
  • a and L modes respectively
  • the MPM list may be configured using a specific default mode.
  • the MPM list is configured using the default mode, deriving the intra prediction mode based on the template may result in low coding efficiency. Accordingly, when both the A mode and the L mode are non-directional modes, the template-based intra prediction mode derivation method may not be used.
  • the template-based intra prediction mode derivation method may not be used.
  • the template-based intra prediction mode derivation method may not be used only when the A mode and the L mode are directional modes.
  • the template-based intra prediction mode derivation method may not be used.
  • Methods 1 and 2 may be used independently or in combination. Whether to use the template-based intra prediction mode derivation method may be determined by applying only method 1. Whether to use the template-based intra prediction mode derivation method may be determined by applying only method 2. Whether to use the template-based intra prediction mode derivation method may be determined by combining method 1 and method 2.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method of generating an MPM list when all intra prediction modes of reference blocks are non-directional modes according to an embodiment of the present disclosure.
  • Candidate modes in the MPM list may be generated based on an intra prediction mode of a reference block adjacent to the top of the current block and an intra prediction mode of a reference block adjacent to the left of the current block.
  • the MPM list is based on the intra prediction mode of the reference block having direction information can be created
  • a candidate mode in the MPM list may be determined as a mode similar to the intra prediction mode of the reference block.
  • prediction template pixels may be generated by applying an intra prediction mode of a reference block, which is a directional mode, to reference pixels of a template.
  • the sum of absolute transform differences between these prediction template pixels and the reconstructed template pixels may be calculated. Whether or not the template-based intra prediction mode derivation method is applied to each candidate mode in the MPM list may be determined based on the sum of the calculated absolute transform differences.
  • an MPM list may be generated using a predefined default mode.
  • the predefined default mode may correspond to a vertical mode, a horizontal mode, a vertical-4 mode, and a horizontal +4 mode.
  • the vertical-4 mode may represent the -4 mode based on the vertical mode.
  • the horizontal + 4 mode may indicate a + 4 mode based on the horizontal mode.
  • the MPM list may be composed of planar mode, DC mode, vertical mode, horizontal mode, vertical - 4 mode, and horizontal + 4 mode.
  • Prediction template pixels may be generated by applying directions of all candidate modes of the MPM list to reference pixels of the template, respectively. It can be calculated as the sum of absolute transform differences between the predicted template pixel and the reconstruction template pixel. A candidate mode having the smallest value among the sum of the calculated absolute transform differences may be determined as the intra prediction mode of the current block.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method of generating an MPM list when intra prediction modes of a reference block are a non-directional mode and a directional mode, respectively, according to an embodiment of the present disclosure.
  • the A reference block adjacent to the top of the current block and the L reference block adjacent to the left of the current block may be used to generate the MPM list.
  • the intra prediction mode of the A reference block may mean the A mode.
  • the intra prediction mode of the L reference block may mean the L mode.
  • Calculating the sum of template-based absolute transform differences for the candidate mode applies the directionality of the candidate mode to the reference pixels of the template to generate prediction template pixels and the sum of absolute transform differences between the generated prediction template pixels and the reconstructed template pixels. can mean calculating
  • an MPM list may be generated based on A mode, which is a directional mode.
  • the MPM list may be composed of planner mode, A mode, A-1 mode, A+1 mode, A-2 mode, and A+2 mode.
  • a - 1 mode, A + 1 mode, A - 2 mode, and A + 2 mode may respectively represent -1 mode, +1 mode, -2 mode, and +2 mode based on A mode.
  • the sum of template-based absolute transform differences for A mode can be calculated. Based on the calculated value, it may be determined whether to calculate the sum of template-based absolute transform differences for the remaining candidate modes in the MPM list.
  • SATD X may mean the sum of template-based absolute transformation differences for arbitrary X modes.
  • Threshold and Threshold_1 may mean an arbitrarily set threshold value (Threshold > 0, Threshold_1 > 0).
  • SATD Planar may represent the sum of template-based absolute transformation differences for Planar modes.
  • SATD 50 may indicate the sum of template-based absolute transformation differences for mode 50.
  • the sum of the template-based absolute transformation difference between the planner mode and the A mode can be calculated.
  • the sum of the template-based absolute transform difference for the planner mode and the template-based absolute transform difference for the A mode may be compared. If SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transformation differences for A-1 mode, A + 1 mode, A-2 mode, and A + 2 mode can be calculated.
  • a mode having the smallest value among the calculated sum of template-based absolute transform differences may be determined as an intra prediction mode of the current coding unit block.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for planner mode, A mode, A ⁇ 1 mode, and A+1 mode can be calculated.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for planner mode, A mode, A ⁇ 1 mode, and A+1 mode can be calculated.
  • the sum of template-based absolute transform differences for mode A and the sum of template-based absolute transform differences for mode A-1 may be compared.
  • the sum of the template-based absolute transform differences for the A mode and the template-based absolute transform difference for the A+1 mode may be compared. If SATD A -1 ⁇ Threshold * SATD A , the sum of template-based absolute transform differences for A - 2 modes can be calculated. If SATD A +1 ⁇ Threshold * SATD A , then the sum of template-based absolute transform differences for the A + 2 mode can be calculated.
  • a mode having the smallest value among the calculated sum of template-based absolute transform differences may be determined as an intra prediction mode of the current coding unit block.
  • Method 4 may correspond to a method combining Methods 1 and 2.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for the planner mode and the A mode can be calculated.
  • the sum of the template-based absolute transform difference for the planner mode and the template-based absolute transform difference for the A mode may be compared. If SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transformation differences for the A - 1 mode and the A + 1 mode can be calculated. If SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transform differences for the A-1 mode and the template-based absolute transform difference for the A+1 mode may be compared.
  • Method 5 may correspond to a method combining Methods 1 and 3.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for the planner mode and the A mode can be calculated.
  • the sum of the template-based absolute transform difference for the planner mode and the template-based absolute transform difference for the A mode may be compared. If SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transformation differences for the A - 1 mode and the A + 1 mode can be calculated. If SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transform differences for mode A and the sum of template-based absolute transform differences for mode A-1 may be compared.
  • the sum of template-based absolute transform differences for mode A and the sum of template-based absolute transform differences for mode A+1 may be compared. If SATD A -1 ⁇ Threshold_1 * SATD A , the sum of template-based absolute transform differences for A - 2 modes can be calculated. If SATD A +1 ⁇ Threshold_1 * SATD A , the sum of template-based absolute transform differences for the A + 2 mode can be calculated. A mode having the smallest value among the calculated sum of template-based absolute transform differences may be determined as an intra prediction mode of the current coding unit block.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of generating an MPM list when intra prediction modes of reference blocks are different directional modes according to an embodiment of the present disclosure.
  • the A reference block adjacent to the top of the current block and the L reference block adjacent to the left of the current block may be used to generate the MPM list.
  • the intra prediction mode of the A reference block may mean the A mode.
  • the intra prediction mode of the L reference block may mean the L mode.
  • an MPM list may be generated using each directional mode.
  • the first mode is planner mode
  • the second mode is L mode
  • the third mode is A mode
  • the fourth mode is L ⁇ 1 mode or A ⁇ 1 mode
  • the fifth mode is A ⁇ 1 mode or L ⁇ 1 mode
  • the sixth mode is The mode can be configured as L ⁇ 2 mode or A ⁇ 2 mode.
  • the fourth mode, the fifth mode, and the sixth mode can be derived from the A mode and the L mode.
  • the sum of template-based absolute transformation differences between L mode, which is the second mode, and A mode, which is the third mode may be calculated. Based on the calculated sum of template-based absolute transform differences, it may be determined whether to calculate the sum of template-based absolute transform differences for a specific candidate mode in the MPM list.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for planner mode, L mode, and A mode can be calculated.
  • the sum of template-based absolute transform differences for planner mode and the sum of template-based absolute transform differences for L mode may be compared.
  • the sum of the template-based absolute transform difference for the planner mode and the template-based absolute transform difference for the A mode may be compared. If SATD L ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transform differences for modes derived from L modes can be calculated. If SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar , the sum of template-based absolute transform differences for modes derived from A mode can be calculated. A mode having the smallest value among the calculated sum of template-based absolute transform differences may be determined as an intra prediction mode of the current coding unit block.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for planner mode, L mode, and A mode can be calculated.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for the planar mode and the L mode can be calculated.
  • the sum of template-based absolute transform differences for planner mode and the sum of template-based absolute transform differences for L mode may be compared.
  • SATD L ⁇ Threshold * SATD Planar the sum of template-based absolute transform differences for A mode can be calculated.
  • SATD L ⁇ Threshold * SATD Planar Otherwise, the sum of template-based absolute transform differences for the remaining candidate modes in the MPM list may not be calculated.
  • SATD A ⁇ Threshold * SATD Planar the sum of template-based absolute transform differences for all remaining candidate modes can be calculated.
  • the sum of template-based absolute transform differences for the remaining candidate modes in the MPM list may not be calculated.
  • a mode having the smallest value among the calculated sum of template-based absolute transform differences may be determined as an intra prediction mode of the current coding unit block.
  • the sum of template-based absolute transformation differences for the A mode and the L mode which are standards for generating the MPM list, can be compared in various ways. Based on the comparison result, instead of calculating the sum of template-based absolute transform differences for all candidate modes in the MPM list, the template-based sum of absolute transform differences for a specific candidate mode may be calculated. Through this, complexity can be reduced.
  • FIG. 12 is a diagram for describing neighboring blocks neighboring a current block, according to an embodiment of the present disclosure. Calculating the sum of template-based absolute transform differences for the intra prediction mode of the reference block generates a prediction template by applying the directivity of the intra prediction mode of the reference block to the reference pixel of the template, and the generated prediction template and the reconstructed template are calculated. It may mean calculating the sum of absolute transformation differences between pixels.
  • upper blocks A to H, left blocks I to P, and upper left blocks Q may exist around the current block.
  • the sum of template-based absolute transform differences for the intra prediction modes of the upper blocks A to H, the left blocks I to P, and the upper left block Q may be calculated.
  • the number and positions of the upper block, left block, and upper left block used may be arbitrarily determined.
  • a mode having the smallest value among the calculated template-based absolute transform difference sums may be determined as the intra prediction mode of the current block. Encoding efficiency can be improved by using various intra prediction modes of reference blocks adjacent to the current block.
  • a sum of template-based absolute transform differences may be calculated only for different intra prediction modes of reference blocks adjacent to the current block. That is, the sum of template-based absolute transform differences can be calculated only for the new intra prediction mode through redundant inspection.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a histogram of modes of blocks neighboring a current block, according to an embodiment of the present disclosure.
  • a mode histogram of blocks adjacent to the current block may be configured. Modes may be sorted based on the descending order of frequency of occurrence of modes in the generated mode histogram. Mode 1, mode 2, mode 3, mode 4, mode 5, mode 6 and mode 7 can represent any intra prediction mode. Mode 1, mode 2, mode 3, mode 4, mode 5, mode 6, and mode 7 may mean intra prediction modes of blocks adjacent to the periphery of the current block. If there are intra prediction modes having the same frequency of occurrence, intra prediction modes may be sorted in descending order. Alternatively, intra prediction modes may be sorted from a higher number.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a process of deriving a template-based intra prediction mode using a histogram of modes of a block neighboring a current block, according to an embodiment of the present disclosure.
  • SATD mode 1 the sum of template-based absolute transform differences for mode 1, which is the first index mode, may be calculated (S1410). Index 1 may be increased (S1420).
  • SATD next the sum of the absolute transformation differences for the next index mode Can be calculated (S1430). It may be determined whether SATD mode n +1 ⁇ Threshold * SATD mode n (S1440).
  • SATD mode n +1 corresponds to the sum of absolute transformation differences for mode 2
  • SATD mode n may correspond to the sum of absolute transformation differences for mode 1.
  • SATD mode n +1 may correspond to SATD next , which is the sum of absolute conversion differences for the next index mode.
  • mode n may be determined as an intra prediction mode of the current block (S1450).
  • SATD moden +1 ⁇ Threshold * SATD moden If (S1440-YES), it may be determined whether mode n+1 corresponds to the last index mode (S1460). When mode n+1 is the last index mode (S1460-YES), the last index mode may be determined as an intra prediction mode of the current block (S1470). The last index mode may correspond to mode 7. When mode n+1 is not the last index mode (S1460-NO), index 1 may be increased. The sum of the absolute transform differences for the increased index modes can be calculated.
  • the process of comparing the sum of template-based absolute transformation differences is terminated when the sum of the template-based absolute transformation differences for modes with small index numbers is smaller than the sum of template-based absolute transformation differences for modes with large index numbers.
  • a mode having a small index number may be determined as an intra prediction mode for the current block.
  • the process of comparing the sum of template-based absolute transformation differences may end. Complexity may be reduced through such a process.
  • the reference block intra prediction mode is template based intra prediction mode Mode assignment method, if derived by the derivation method
  • the intra prediction mode of the reference block adjacent to the current block may be used.
  • the intra prediction mode of the reference block may be replaced with a specific mode.
  • the specific mode may correspond to a planar mode, a DC mode, or a specific directional mode.
  • Luminance ( luma ) of the block intra prediction mode is template based intra prediction mode Mode assignment method, if derived by the derivation method
  • the intra prediction mode of the chroma block When the intra prediction mode of the chroma block is a Direct Mode (DM) mode, the intra prediction mode of the chroma block may be derived as the intra prediction mode of the corresponding luminance block.
  • the intra prediction mode of the corresponding luma block when the intra prediction mode of the corresponding luma block is derived by the template-based intra prediction mode derivation method, the intra prediction mode of the corresponding luma block may be replaced with a specific mode.
  • the specific mode may correspond to a planar mode, a DC mode, or a specific directional mode.
  • Template-based adaptive search method centered on the sum of absolute transform differences
  • the template-based intra-prediction mode derivation method determines the intra-prediction mode of the current block based only on the intra-prediction modes of neighboring blocks of the current block or the sum of the template-based absolute transformation difference between candidate modes in the MPM list without information transmitted by the encoding device. way to induce. Accordingly, a specific direction existing around the current block may be well reflected. Considering these characteristics, the following two methods are proposed.
  • a representative directional mode, X mode may be derived by applying a Sobel operation to a template region.
  • the sum of template-based absolute transform differences for the planar mode, DC mode, X mode, X ⁇ 1 mode, X+1 mode, and X ⁇ 2 mode may be calculated.
  • the sum of template-based absolute transform differences for planar mode, DC mode, X mode, X ⁇ 1 mode, X+1 mode, and X+2 mode may be calculated.
  • a mode having the smallest sum of absolute transform differences may be determined as the intra prediction mode of the current block.
  • the size of the template region may be variably adjusted. As the size of the template region is adjusted, the location of the reference template may also be variably adjusted.
  • the template-based intra prediction mode is selected from candidate modes in the MPM list or intra prediction modes of blocks adjacent to the current block. Only the intra-prediction mode of a block coded with the intra-prediction mode derived by the prediction mode derivation method can be used.
  • An intra prediction mode may be derived using a directional mode that does not exist in existing intra prediction modes.
  • a sum of absolute transform differences for candidate modes in the MPM list or intra prediction modes of blocks adjacent to the current block may be calculated.
  • a mode having the smallest calculated value may be determined.
  • the determined mode is a non-directional mode
  • the corresponding mode may be determined as an intra prediction mode of the current block.
  • the sum of template-based absolute transform differences for the ⁇ 1 mode of the corresponding mode may be calculated at a resolution other than the conventional 32 resolution. Based on these calculated values, a mode having the smallest value may be determined as the intra prediction mode of the current block.
  • the sum of absolute transform differences of candidate modes in the MPM list or intra prediction modes of blocks adjacent to the current block may be calculated.
  • a mode having the smallest calculated value may be determined. If the determined mode is the 50 mode, the sum of template-based absolute transform differences for 50 ⁇ 1 mode at 64 resolution can be calculated. In 64 resolution, a mode having a smaller value among the sum of template-based absolute transform differences for 49 modes and the sum of template-based absolute transform differences for 51 modes may be determined as the intra prediction mode of the current block.
  • the size of the increase or decrease of the resolution and mode can be arbitrarily determined.
  • 32 resolution may mean dividing one specific section into 32 equal sections. In 64 resolution, 49 mode and 51 mode are modes that do not exist in intra prediction mode in 32 resolution.
  • 49 mode at 64 resolution can exist between 49 mode and 50 mode at 32 resolution.
  • a 51 mode at 64 resolution can exist between a 50 mode and a 51 mode at 32 resolution.
  • a template-based intra prediction mode can be derived using an intra prediction mode that does not exist in 32 resolution. Through this, encoding efficiency may be improved.
  • 16 is a diagram for explaining syntax related to the template-based intra prediction mode derivation method of FIG. 15 according to an embodiment of the present disclosure.
  • intra_timd_flag indicating whether a template-based intra prediction mode derivation method is used may be signaled.
  • intra_timd_flag is a first value (e.g., 0)
  • the template-based intra prediction mode derivation method may not be used.
  • intra_timd_flag is the second value (e.g., 1)
  • a template-based intra prediction mode derivation method may be used. If intra_timd_flag is a second value (e.g., 1) and the derived intra prediction mode is a non-directional mode, the non-directional mode may be determined as the intra prediction mode of the current block.
  • intra_timd_flag is a second value (e.g., 1) and the derived intra prediction mode is a directional mode
  • index information e.g., intra_mode_idex
  • An intra prediction mode of the current block may be determined according to a value of intra_mode_idex.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a mode determination method based on the index of FIG. 16 according to an embodiment of the present disclosure. Based on the value of the index information of FIG. 16, an intra prediction mode derived from a predetermined resolution may be increased, maintained, or decreased.
  • the intra prediction mode of the current block may be 40 mode at 64 resolution.
  • the intra prediction mode derived by the template-based intra prediction mode derivation method is 40 mode
  • intra_mode_idex is 10
  • the intra prediction mode of the current block may be 39 mode at 64 resolution.
  • the intra prediction mode derived by the template-based intra prediction mode derivation method is 40 mode
  • intra_mode_idex is 11, the intra prediction mode of the current block may be 41 mode at 64 resolution.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a video decoding process according to an embodiment of the present disclosure.
  • the decoding apparatus may derive an MPM list based on intra prediction modes of neighboring blocks adjacent to the current block (S1810).
  • the decoding apparatus may generate prediction pixels by applying candidate modes in the MPM list or intra prediction modes of neighboring blocks to reference pixels of the first region adjacent to the current block (S1820).
  • Prediction pixels may be generated based on intra prediction modes of neighboring blocks.
  • the first area may correspond to at least one of an upper area, a left area, and an upper left area of the current block.
  • the first region may be determined based on a candidate mode in the MPM list.
  • Generating the prediction pixels may include generating an intra prediction mode list based on intra prediction modes of neighboring blocks and generating prediction pixels based on the intra prediction mode list.
  • generating the prediction pixels may include deriving a second intra prediction mode by applying a Sobel operation to the first region and generating prediction pixels based on the second intra prediction mode.
  • the decoding apparatus may calculate the sum of absolute transformation differences between the predicted pixels and the reconstructed pixels of the first region (S1830).
  • the decoding apparatus may derive a first intra prediction mode based on the sum of absolute transform differences (S1840).
  • the first intra prediction mode may correspond to a candidate mode used to generate a prediction pixel having a minimum sum of absolute transform differences.
  • the first intra prediction mode may correspond to an intra prediction mode of a neighboring block used to generate a prediction pixel having a minimum sum of absolute transform differences.
  • the decoding apparatus may derive an intra prediction mode of the current block based on the first intra prediction mode (S1850).
  • the step of deriving the intra prediction mode of the current block based on the first intra prediction mode corresponds to the step of deriving the first intra prediction mode into the intra prediction mode of the current block based on the fact that the first intra prediction mode is a non-directional mode. can do.
  • Deriving the intra prediction mode of the current block based on the first intra prediction mode may include increasing and decreasing the first intra prediction mode to a predetermined size at a predetermined resolution based on the fact that the first intra prediction mode is a directional mode.
  • the decoding apparatus may generate a prediction block of the current block based on the intra prediction mode of the current block (S1860).
  • 19 is a diagram for explaining a video encoding process according to an embodiment of the present disclosure.
  • the encoding apparatus may determine an MPM list based on intra prediction modes of neighboring blocks adjacent to a current block (S1910).
  • the encoding apparatus may generate prediction pixels by applying candidate modes in the MPM list or intra prediction modes of neighboring blocks to reference pixels of the first region adjacent to the current block (S1920).
  • Prediction pixels may be generated based on intra prediction modes of neighboring blocks.
  • the first area may correspond to at least one of an upper area, a left area, and an upper left area of the current block.
  • the first region may be determined based on a candidate mode in the MPM list.
  • Generating the prediction pixels may include generating an intra prediction mode list based on intra prediction modes of neighboring blocks and generating prediction pixels based on the intra prediction mode list.
  • generating the prediction pixels may include determining a second intra prediction mode by applying a Sobel operation to the first region and generating prediction pixels based on the second intra prediction mode.
  • the encoding device may calculate the sum of absolute transformation differences between the predicted pixels and the reconstructed pixels of the first region (S1930).
  • the encoding device may determine a first intra prediction mode based on the sum of absolute transform differences (S1940).
  • the first intra prediction mode may correspond to a candidate mode used to generate a prediction pixel having a minimum sum of absolute transform differences.
  • the first intra prediction mode may correspond to an intra prediction mode of a neighboring block used to generate a prediction pixel having a minimum sum of absolute transform differences.
  • the encoding device may determine the intra prediction mode of the current block based on the first intra prediction mode (S1950).
  • Determining the intra prediction mode of the current block based on the first intra prediction mode corresponds to determining the first intra prediction mode as the intra prediction mode of the current block based on the fact that the first intra prediction mode is a non-directional mode. can do.
  • Determining the intra prediction mode of the current block based on the first intra prediction mode may include increasing and decreasing the first intra prediction mode to a predetermined size at a predetermined resolution based on the fact that the first intra prediction mode is a directional mode.
  • the method may include determining a third intra prediction mode and a fourth intra prediction mode, and determining an intra prediction mode of the current block based on the third intra prediction mode and the fourth intra prediction mode.
  • the encoding device may generate a prediction block of the current block based on the intra prediction mode of the current block (S1960).
  • Non-transitory recording media include, for example, all types of recording devices in which data is stored in a form readable by a computer system.
  • the non-transitory recording medium includes storage media such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
  • EPROM erasable programmable read only memory
  • SSD solid state drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

비디오 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 비디오 복호화 방법은, 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM(Most Probable Mode) 리스트를 유도하는 단계, 상기 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 상기 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성하는 단계, 상기 예측 화소들과 상기 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 단계, 상기 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 유도하는 단계, 상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계 및 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
본 발명은 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 현재 블록에 이웃하는 템플릿에 기반하여 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드를 유도하는 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
비디오 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다.
따라서, 통상적으로 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 압축 기술로는 H.264/AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등을 비롯하여, HEVC에 비해 약 30% 이상의 부호화 효율을 향상시킨 VVC(Versatile Video Coding)가 존재한다.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.
화면 내 예측은 공간적 참조만을 허용하는 예측 기술로, 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 이미 복원된 블록들을 참조하여 현재 블록을 예측하는 방법을 말한다. 화면 내 예측의 경우, MPM(Most Probable Mode) 리스트를 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 현재 블록에 이웃한 템플릿을 이용하여 유도될 수 있다. 현재 블록에 이웃한 템플릿을 이용하여 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 유도하는 경우, 부호화 효율을 향상시킬 필요가 있다.
본 개시는 템플릿에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 제한된 템플릿만을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 MPM(Most Probable Mode) 리스트와 템플릿을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 현재 블록에 이웃하는 참조 블록의 인트라 예측 모드와 템플릿을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 비디오 부호화/복호화 효율을 향상시키는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시의 비디오 부호화/복호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시의 비디오 부호화/복호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 따른, 비디오 복호화 방법은, 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM(Most Probable Mode) 리스트를 유도하는 단계, 상기 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 상기 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성하는 단계, 상기 예측 화소들과 상기 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 단계, 상기 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 유도하는 단계, 상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계 및 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른, 비디오 부호화 방법은, 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM 리스트를 결정하는 단계, 상기 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 상기 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성하는 단계, 상기 예측 화소들과 상기 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 단계, 상기 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계 및 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 비디오 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 비디오 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 비디오 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에 따르면, 템플릿에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 제한된 템플릿만을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, MPM(Most Probable Mode) 리스트와 템플릿을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 현재 블록에 이웃하는 참조 블록의 인트라 예측 모드와 템플릿을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 비디오 부호화/복호화 효율을 향상시키는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 템플릿(template) 기반 인트라 예측 모드 유도에 이용되는 템플릿과 템플릿의 참조 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도에 이용되는 템플릿과 템플릿의 참조 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, MPM(Most Probable Mode) 리스트를 생성하는데 사용되는 참조 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 참조 블록의 인트라 예측 모드가 모두 비방향성 모드인 경우, MPM 리스트 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 참조 블록의 인트라 예측 모드가 각각 비방향성 모드와 방향성 모드인 경우, MPM 리스트 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 참조 블록의 인트라 예측 모드가 서로 다른 방향성 모드인 경우, MPM 리스트 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 블록에 이웃하는 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 블록에 이웃하는 블록의 모드의 히스토그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 블록에 이웃하는 블록의 모드의 히스토그램을 이용하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 수직 모드에 대한 64 해상도에서 49모드와 51모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 15의 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법과 관련된 신택스를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 16의 인덱스에 기반한 모드 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 비디오 복호화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 비디오 부호화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 본 개시에서 영상과 비디오는 혼용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다.
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 비트율 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 비트율 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 비트율 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조픽처와 각 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 선정된 머지 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 머지 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
머지 스킵(merge skip) 모드는 머지 모드의 특별한 경우로서, 양자화를 수행한 후, 엔트로피 부호화를 위한 변환 계수가 모두 영(zero)에 가까울 때, 잔차신호의 전송 없이 주변블록 선택 정보만을 전송한다. 머지 스킵 모드를 이용함으로써, 움직임이 적은 영상, 정지 영상, 스크린 콘텐츠 영상 등에서 상대적으로 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 움직임벡터 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 움직임벡터 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다.
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(움직임 정보의 부호화 모드(머지 모드 또는 AMVP 모드), 머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터(182)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다.
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 템플릿(template) 기반 인트라 예측 모드 유도에 이용되는 템플릿과 템플릿의 참조 화소를 설명하기 위한 도면이다. 현재 블록에 인접한 템플릿을 이용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. MPM 리스트 내 모든 후보 모드의 방향성을 템플릿의 참조 화소에 적용하여 예측 템플릿이 생성될 수 있다. 생성된 예측 템플릿의 화소와 이미 복원된 템플릿의 화소의 절대 변환 차이의 합(Sum of Absolute Transformed Difference, SATD)이 계산될 수 있다. MPM 후보 모드 중에서 절대 변환 차이의 합이 가장 작은 모드가 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 현재 블록의 인트라 예측 모드이다. 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 현재 블록의 인트라 예측 모드는 현재 부호화 단위(Coding Unit, CU) 블록을 위한 하나의 추가 모드로서 사용될 수 있다.
시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set)에서, 템플릿 기반 인트라 예측 유도 방법의 사용 여부를 나타내는 플래그가 시그널링될 수 있다. 템플릿 기반 인트라 예측 유도 방법이 사용되는 경우, 부호화 단위 레벨 플래그를 사용하여 부호화 단위 레벨로 템플릿 기반 인트라 예측 유도 방법의 적용 여부가 표현될 수 있다. 현재 부호화 단위 블록이 템플릿 기반 인트라 예측 유도 방법을 사용하는 경우, 복호화 장치는 템플릿 기반 인트라 예측 유도 방법을 사용하여 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 유도할 수 있다. 이에 따라, 남아있는 휘도 성분에 대한 인트라 예측 모드와 관련된 신택스의 시그널링이 생략될 수 있다.
도 6을 참조하면, 템플릿 기반 인트라 예측 유도 방법에서 사용되는 템플릿(610)은 현재 블록의 상단과 좌측에 인접할 수 있다. MPM 리스트 내 모든 후보 모드의 방향성이 적용되는 템플릿의 참조 화소(620)는 템플릿(610)에 인접하여 존재할 수 있다. 템플릿의 참조 화소(620)에 MPM 리스트 내 모든 후보 모드의 방향성이 적용되어 예측 템플릿이 생성될 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도에 이용되는 템플릿과 템플릿의 참조 화소를 설명하기 위한 도면이다. 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에서 사용되는 템플릿은 임의로 선택될 수 있다. MPM 리스트 내 모든 후보 모드의 방향성을 템플릿의 참조 화소에 적용하여 생성된 예측 템플릿 화소와 복원 템플릿 화소 간 절대 변환 차이의 합을 계산하는 것은 복잡도가 높다. MPM 리스트 내 후보 모드의 방향성에 따라 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도에 이용되는 템플릿이 가변적으로 선택될 수 있다. 선택된 템플릿의 화소와 예측 템플릿 화소 사이의 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 절대 변환 차이의 합 이외에 절대 차이의 합(sum of absolute difference) 또는 오차 자승의 합(sum of square error) 등 다양한 오차 측정 방법이 사용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 예로, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에서 사용되는 템플릿은 ① 템플릿, ② 템플릿 및 ③ 템플릿에 해당할 수 있다. ① 템플릿은 현재 블록의 좌상단에 인접할 수 있다. ② 템플릿은 현재 블록의 상단에 인접할 수 있다. ③ 템플릿은 현재 블록의 좌측에 인접할 수 있다. 템플릿의 참조 화소는 ① 템플릿, ② 템플릿 및 ③ 템플릿에 인접하여 존재할 수 있다. 템플릿의 모양과 크기는 임의로 결정될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ② 템플릿만이 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ③ 템플릿만이 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 비방향성 모드인 플래너(Planar) 모드 또는 DC 모드인 경우, ② 템플릿과 ③ 템플릿이 모두 사용될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ③ 템플릿만이 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ② 템플릿만이 사용될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ② 템플릿과 ③ 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. 여기서, ③ 템플릿의 일부 화소는 현재 블록의 크기 또는 임의로 정해진 서브 샘플 비를 고려하여 임의로 결정될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ③ 템플릿과 ② 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. 여기서, ② 템플릿의 일부 화소는 현재 블록의 크기 또는 임의로 정해진 서브 샘플 비를 고려하여 임의로 결정될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ③ 템플릿과 ② 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. 여기서, ② 템플릿의 일부 화소는 현재 블록의 크기 또는 임의로 정해진 서브 샘플 비를 고려하여 임의로 결정될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ② 템플릿과 ③ 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. 여기서, ③ 템플릿의 일부 화소는 현재 블록의 크기 또는 임의로 정해진 서브 샘플 비를 고려하여 임의로 결정될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ① 템플릿과 ② 템플릿이 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ① 템플릿과 ③ 템플릿이 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 비방향성 모드인 플래너 모드 또는 DC 모드인 경우, ① 템플릿, ② 템플릿 및 ③ 템플릿이 사용될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ① 템플릿과 ③ 템플릿이 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ① 템플릿과 ② 템플릿이 사용될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ① 템플릿, ② 템플릿 및 ③ 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ① 템플릿, ③ 템플릿 및 ② 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. 여기서, 템플릿의 일부 화소는 현재 블록의 크기 또는 임의로 정해진 서브 샘플 비를 고려하여 임의로 결정될 수 있다.
일 예로, MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수직 방향 모드인 경우, ① 템플릿, ③ 템플릿 및 ② 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. MPM 리스트에서 선택된 후보 모드가 수평 방향 모드인 경우, ① 템플릿, ② 템플릿 및 ③ 템플릿의 일부 화소가 사용될 수 있다. 여기서, 템플릿의 일부 화소는 현재 블록의 크기 또는 임의로 정해진 서브 샘플 비를 고려하여 임의로 결정될 수 있다.
위의 실시예들에서, 수직 방향의 모드와 수평 방향의 모드의 범위는 임의의 범위로 결정될 수 있다. MPM 리스트 내 후보 모드의 방향성에 따라 템플릿 기반 인트라 예측 모드를 유도하는 방법에 사용되는 템플릿이 가변적으로 선택되는 경우, 복잡도가 감소될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, MPM 리스트를 생성하는데 사용되는 참조 블록을 설명하기 위한 도면이다. 현재 블록의 주변에 이웃하는 참조 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법의 사용여부가 결정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 현재 블록의 상단에 인접한 A 참조 블록과 현재 블록의 좌측에 인접한 L 참조 블록이 MPM 리스트 생성을 위해 사용될 수 있다. A 참조 블록의 인트라 예측 모드는 A 모드를 의미할 수 있다. L 참조 블록의 인트라 예측 모드는 L 모드를 의미할 수 있다. A 모드와 L 모드를 이용하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법의 사용여부가 결정될 수 있다.
방법 1에 대해서 살펴보면, A 모드와 L 모드가 동일한 경우, 현재 블록의 주변 블록들은 하나의 방향성 모드 또는 하나의 비방향성 모드를 가질 확률이 높다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 A 참조 블록 및 L 참조 블록과 동일하거나 비슷한 방향성 모드를 가질 확률이 높을 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는 A 모드와 L 모드에 의해 생성된 MPM 리스트를 이용하여 효과적으로 부호화될 수 있다. 따라서, A 모드와 L 모드가 동일한 경우, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법이 사용되지 않을 수 있다.
방법 2에 대해서 살펴보면, A 모드와 L 모드가 모두 비방향성 모드인 경우는 A 모드와 L 모드가 모두 플래너 모드인 경우, A 모드와 L 모드가 모두 DC 모드인 경우, A 모드와 L 모드가 각각 플래너 모드와 DC 모드인 경우 총 3가지 경우이다. 현재 블록의 주변에 이웃한 참조 블록의 인트라 예측 모드가 모두 비방향성 모드인 경우, 현재 블록의 주변에는 방향성 정보가 없을 수 있다. 현재 블록의 주변에 이웃한 참조 블록의 인트라 예측 모드가 모두 비방향성 모드인 경우, MPM 리스트는 특정 디폴트 모드를 사용하여 구성될 수 있다. 디폴트 모드를 사용하여 MPM 리스트가 구성된 경우, 템플릿에 기반하여 인트라 예측 모드 유도하는 것은 부호화 효율이 낮을 수 있다. 이에 따라, A 모드와 L 모드가 모두 비방향성 모드인 경우, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법이 사용되지 않을 수 있다.
방법 1에서 A 모드와 L 모드가 비방향성 모드로 동일한 경우에만, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법이 사용되지 않을 수 있다. 또한, A 모드와 L 모드가 방향성 모드로 동일한 경우에만, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법이 사용되지 않을 수 있다. 또한, 방향성 모드와 비방향성 모드의 구분없이 A 모드와 L 모드가 동일한 경우, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법이 사용되지 않을 수 있다. 방법 1과 방법 2는 각각 독립적으로 또는 결합되어 사용될 수 있다. 방법 1만 적용하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법의 사용 여부가 결정될 수 있다. 방법 2만 적용하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법의 사용 여부가 결정될 수 있다. 방법 1과 방법 2를 결합하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법의 사용 여부가 결정될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 참조 블록의 인트라 예측 모드가 모두 비방향성 모드인 경우, MPM 리스트 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다. MPM 리스트 내 후보 모드는 현재 블록의 상단에 인접한 참조 블록의 인트라 예측 모드와 현재 블록의 좌측에 인접한 참조 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 생성될 수 있다. 현재 블록의 상단에 인접한 참조 블록의 인트라 예측 모드와 현재 블록의 좌측에 인접한 참조 블록의 인트라 예측 모드가 모두 비방향성 모드가 아닌 경우, MPM 리스트는 방향성 정보를 가지는 참조 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 생성될 수 있다. 이 경우, MPM 리스트 내 후보 모드는 참조 블록의 인트라 예측 모드와 유사한 모드로 결정될 수 있다. 이러한 MPM 리스트의 특성을 고려하여 방향성 모드인 참조 블록의 인트라 예측 모드가 템플릿의 참조 화소에 적용되어 예측 템플릿 화소가 생성될 수 있다. 이러한 예측 템플릿 화소와 복원된 템플릿 화소 사이의 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 절대 변환 차이의 합을 기준으로 MPM 리스트 내 각 후보 모드의 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법의 적용 유무가 결정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 현재 블록의 주변에 이웃하는 참조 블록의 인트라 예측 모드가 모두 비방향성 모드인 경우, 미리 정의된 디폴트 모드를 사용하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다. 미리 정의된 디폴트 모드는 수직 모드, 수평 모드, 수직 - 4 모드, 수평 + 4 모드에 해당할 수 있다. 수직 - 4 모드는 수직 모드를 기준으로 - 4 모드를 나타낼 수 있다. 수평 + 4 모드는 수평 모드를 기준으로 + 4 모드를 나타낼 수 있다. MPM 리스트는 플래너 모드, DC 모드, 수직 모드, 수평 모드, 수직 - 4 모드, 수평 + 4 모드로 구성될 수 있다. MPM 리스트의 모든 후보 모드의 방향성이 템플릿의 참조 화소에 각각 적용되어 예측 템플릿 화소가 생성될 수 있다. 예측 템플릿 화소와 복원 템플릿 화소 사이의 절대 변환 차이의 합에 계산될 수 있다. 계산된 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 후보 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 참조 블록의 인트라 예측 모드가 각각 비방향성 모드와 방향성 모드인 경우, MPM 리스트 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서 현재 블록의 상단에 인접한 A 참조 블록과 현재 블록의 좌측에 인접한 L 참조 블록이 MPM 리스트 생성을 위해 사용될 수 있다. A 참조 블록의 인트라 예측 모드는 A 모드를 의미할 수 있다. L 참조 블록의 인트라 예측 모드는 L 모드를 의미할 수 있다. 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합을 계산하는 것은 후보 모드의 방향성을 템플릿의 참소 화소에 적용하여 예측 템플릿 화소를 생성하고 생성된 예측 템플릿 화소와 복원된 템플릿 화소 사이에 절대 변환 차이의 합을 계산하는 것을 의미할 수 있다.
도 10을 참조하면, A 모드와 L 모드가 각각 방향성 모드와 비방향성 모드인 경우 또는 A 모드와 L 모드가 동일한 방향성 모드인 경우, MPM 리스트는 방향성 모드인 A 모드에 기반하여 생성될 수 있다. MPM 리스트는 플래너 모드, A 모드, A - 1 모드, A + 1 모드, A - 2 모드, A + 2 모드로 구성될 수 있다. A - 1 모드, A + 1 모드, A - 2 모드, A + 2 모드는 각각 A 모드를 기준으로 - 1 모드, + 1 모드, - 2 모드, + 2 모드를 나타낼 수 있다. A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 값을 기준으로 MPM 리스트 내 나머지 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합의 계산 여부가 결정될 수 있다. SATDX는 임의의 X 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 의미할 수 있다. Threshold와 Threshold_1 각각은 임의로 설정한 문턱 값(Threshold > 0, Threshold_1 > 0)을 의미할 수 있다. 일 예로, SATDPlanar는 Planar 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 나타낼 수 있다. SATD50은 50번 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 나타낼 수 있다.
방법 1에 대해서 설명하면, 플래너 모드와 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 플래너 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, A - 1 모드, A + 1 모드, A - 2 모드, A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
방법 2에 대해서 설명하면, 플래너 모드, A 모드, A - 1 모드, A + 1 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. A - 1 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합과 A + 1 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA -1 < Threshold * SATDA + 1 이면, A - 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA -1 > Threshold * SATDA+1 이면, A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA -1 = Threshold * SATDA + 1 이면, A - 2 모드와 A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
방법 3에 대해서 설명하면, 플래너 모드, A 모드, A - 1 모드, A + 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A - 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A + 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA -1 < Threshold * SATDA 이면, A - 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA +1 < Threshold * SATDA 이면, A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
방법 4에 대해서 설명하면, 방법 4는 방법 1과 방법 2를 결합한 방법에 해당할 수 있다. 플래너 모드와 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 플래너 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, A - 1 모드와 A + 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, A - 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A + 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA -1 < Threshold_1 * SATDA + 1 이면, A - 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA -1 > Threshold_1 * SATDA + 1 이면, A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA -1 = Threshold_1 * SATDA + 1 이면, A - 2 모드와 A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
방법 5에 대해서 설명하면, 방법 5는 방법 1과 방법 3을 결합한 방법에 해당할 수 있다. 플래너 모드와 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 플래너 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, A - 1 모드와 A + 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A - 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. 그리고, A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A + 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDA -1 < Threshold_1 * SATDA 이면, A - 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA +1 < Threshold_1 * SATDA 이면, A + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 참조 블록의 인트라 예측 모드가 서로 다른 방향성 모드인 경우, MPM 리스트 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서 현재 블록의 상단에 인접한 A 참조 블록과 현재 블록의 좌측에 인접한 L 참조 블록이 MPM 리스트 생성을 위해 사용될 수 있다. A 참조 블록의 인트라 예측 모드는 A 모드를 의미할 수 있다. L 참조 블록의 인트라 예측 모드는 L 모드를 의미할 수 있다.
도 11을 참조하면, A 모드와 L 모드가 서로 다른 방향성 모드인 경우, 각각의 방향성 모드를 이용하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다. MPM 리스트는 첫번째 모드가 플래너 모드, 두번째 모드가 L 모드, 세번째 모드가 A 모드, 네번째 모드가 L ± 1 모드 또는 A ± 1 모드, 다섯번째 모드가 A ± 1 모드 또는 L ± 1 모드, 여섯번째 모드가 L ± 2 모드 또는 A ± 2 모드로 구성될 수 있다. 네번째 모드와 다섯번째 모드와 여섯번째 모드는 A 모드와 L 모드로부터 유도될 수 있다. 이 경우, 두번째 모드인 L 모드와 세번째 모드인 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합을 기준으로 MPM 리스트 내 특정 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 계산 여부가 결정될 수 있다.
방법 1에 대해서 설명하면, 플래너 모드, L 모드 및 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 계산될 수 있다. 플래너 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 L 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. 그리고, 플래너 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDL < Threshold * SATDPlanar 이면, L 모드로부터 유도된 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, A 모드로부터 유도된 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
방법 2에 대해서 설명하면, 플래너 모드, L 모드 및 A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 계산될 수 있다. A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 L 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDL < Threshold * SATDA 이면, L 모드로부터 유도된 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDL > Threshold * SATDA 이면, A 모드로부터 유도된 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDL = Threshold * SATDA 이면, MPM 리스트 내의 나머지 모든 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
방법 3에 대해서 설명하면, 플래너 모드 및 L 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 계산될 수 있다. 플래너 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 L 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 비교될 수 있다. SATDL < Threshold * SATDPlanar 이면, A 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDL < Threshold * SATDPlanar 이 아니면, MPM 리스트 내 나머지 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산되지 않을 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이면, 나머지 모든 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. SATDA < Threshold * SATDPlanar 이 아니면, MPM 리스트 내 나머지 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산되지 않을 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 부호화 단위 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
MPM 리스트를 생성하는데 기준이 되는 A 모드와 L 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 다양한 방법으로 비교될 수 있다. 비교 결과에 기반하여 MPM 리스트 내의 모든 후보 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 대신 특정 후보 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 계산될 수 있다. 이를 통해 복잡도가 감소될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 블록에 이웃하는 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다. 참조 블록의 인트라 예측 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 것은 템플릿의 참조 화소에 참조 블록의 인트라 예측 모드의 방향성을 적용하여 예측 템플릿을 생성하고 생성된 예측 템플릿과 복원된 템플릿의 화소 사이에 절대 변환 차이의 합을 계산하는 것을 의미할 수 있다.
도 12를 참조하면, 현재 블록의 주변에 이웃하는 상단 블록 A ~ H, 좌측 블록 I ~ P 및 좌상단 블록 Q가 존재할 수 있다. 상단 블록 A ~ H, 좌측 블록 I ~ P 및 좌상단 블록 Q의 인트라 예측 모드에 대한 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 여기서, 사용되는 상단 블록, 좌측 블록 및 좌상단 블록의 수와 위치는 임의로 결정될 수 있다. 계산된 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 가장 작은 값을 가지는 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 현재 블록에 주변에 이웃하는 참조 블록의 다양한 인트라 예측 모드를 이용하므로 부호화 효율이 향상될 수 있다. 현재 블록에 주변에 이웃하는 참조 블록의 서로 다른 인트라 예측 모드에 대해서만 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 즉, 중복검사를 통해 새로운 인트라 예측 모드에 대해서만 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 블록에 이웃하는 블록의 모드의 히스토그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 현재 블록에 주변에 이웃하는 블록의 모드 히스토그램이 구성될 수 있다. 생성된 모드 히스토그램에서 모드의 발생 빈도의 내림차순을 기준으로 모드가 정렬될 수 있다. 모드 1, 모드 2, 모드 3, 모드 4, 모드 5, 모드 6 및 모드 7은 임의의 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 모드 1, 모드 2, 모드 3, 모드 4, 모드 5, 모드 6 및 모드 7은 현재 블록의 주변에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드를 의미할 수 있다. 발생 빈도가 동일한 인트라 예측 모드가 존재하는 경우, 인트라 예측 모드의 번호가 낮은 것부터 정렬될 수 있다. 또는, 인트라 예측 모드의 번호가 높은 것부터 정렬될 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 현재 블록에 이웃하는 블록의 모드의 히스토그램을 이용하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 도 13에서 생성된 모드의 히스토그램에서 첫번째 인덱스 모드인 모드 1에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 SATD모드1 이 계산될 수 있다(S1410). 인덱스 1이 증가될 수 있다(S1420). 다음 인덱스 모드에 대한 절대 변환 차이의 합인 SATDnext 가 계산될 수 있다(S1430). SATD모드n +1 < Threshold * SATD모드n 인지 여부가 판단될 수 있다(S1440). 여기서, SATD모드n +1 은 모드 2에 대한 절대 변환 차이의 합에 해당하고 SATD모드n 은 모드 1에 대한 절대 변환 차이의 합에 해당할 수 있다. SATD모드n +1 은 다음 인덱스 모드에 대한 절대 변환 차이의 합인 SATDnext 에 해당할 수 있다. SATD모드n +1 < Threshold * SATD모드n 이 아닌 경우(S1440-NO), 모드 n이 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다(S1450). SATD모드n +1 < Threshold * SATD모드n 인 경우(S1440-YES), 모드 n+1이 마지막 인덱스 모드에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다(S1460). 모드 n+1이 마지막 인덱스 모드인 경우(S1460-YES), 마지막 인덱스 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다(S1470). 마지막 인덱스 모드는 모드 7에 해당할 수 있다. 모드 n+1이 마지막 인덱스 모드가 아닌 경우(S1460-NO), 인덱스 1이 증가될 수 있다. 증가된 인덱스 모드에 대한 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다.
이와 같이 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합을 비교하는 과정은 작은 인덱스 번호를 갖는 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 큰 인덱스 번호를 갖는 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합보다 작으면 종료될 수 있다. 이 때, 작은 인덱스 번호를 갖는 모드가 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 또는, 현재 비교하는 인덱스 번호가 모드 히스토그램 내의 마지막 인덱스인 경우, 템플릿 기반의 절대 변환 차이의 합을 비교하는 과정이 종료될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 복잡도가 감소될 수 있다.
참조 블록의 인트라 예측 모드가 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 경우, 모드 할당 방법
템플릿에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 경우, 현재 블록의 주변에 인접한 참조 블록의 인트라 예측 모드가 사용될 수 있다. 여기서, 이러한 참조 블록의 인트라 예측 모드가 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 경우, 이러한 참조 블록의 인트라 예측 모드는 특정 모드로 대체될 수 있다. 여기서 특정 모드는 플래너 모드 또는 DC 모드 또는 특정 방향성 모드에 해당할 수 있다.
휘도( luma ) 블록의 인트라 예측 모드가 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 경우, 모드 할당 방법
색차(chroma) 블록의 인트라 예측 모드가 DM(Direct Mode) 모드인 경우, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 대응하는 휘도 블록의 인트라 예측 모드로 유도될 수 있다. 여기서, 이러한 대응하는 휘도 블록의 인트라 예측 모드가 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 경우, 이러한 대응하는 휘도 블록의 인트라 예측 모드는 특정 모드로 대체될 수 있다. 여기서 특정 모드는 플래너 모드 또는 DC 모드 또는 특정 방향성 모드에 해당할 수 있다.
템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중심의 적응적 탐색 방법
템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법은 부호화 장치에서 전송하는 정보없이 오직 현재 블록의 주변 블록의 인트라 예측 모드 또는 MPM 리스트 내 후보 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 방법이다. 이에 따라, 현재 블록 주변에 존재하는 특정 방향성이 잘 반영될 수 있다. 이러한 특성을 고려하여 다음의 두가지 방법이 제안된다.
방법 1에 대해서 설명하면, 템플릿 영역에 소벨(sobel) 연산을 적용하여 대표 방향성 모드인 X 모드가 도출될 수 있다. 플래너 모드, DC 모드, X 모드, X - 1 모드, X + 1 모드 및 X - 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 또는, 플래너 모드, DC 모드, X 모드, X - 1 모드, X + 1 모드 및 X + 2 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 여기서, 가장 작은 절대 변환 차이의 합을 가지는 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 소벨 연산의 복잡도를 줄이기 위해 템플릿 영역의 크기가 가변적으로 조절될 수 있다. 템플릿 영역의 크기가 조절됨에 따라, 참조 템플릿의 위치도 가변적으로 조절될 수 있다.
방법 2에 대해서 설명하면, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법을 사용하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 경우, MPM 리스트 내 후보 모드 또는 현재 블록의 주변에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드 중에서 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법으로 유도된 인트라 예측 모드로 부호화된 블록의 인트라 예측 모드만이 사용될 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 수직 모드에 대한 64 해상도에서 49모드와 51모드를 설명하기 위한 도면이다. 기존 인트라 예측 모드에 존재하지 않는 방향성 모드를 사용하여 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. MPM 리스트 내 후보 모드 또는 현재 블록의 주변에 이웃한 블록의 인트라 예측 모드에 대한 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 값이 가장 작은 값을 갖는 모드가 결정될 수 있다. 결정된 모드가 비방향성 모드이 경우, 해당 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 해당 모드가 방향성 모드인 경우, 기존 32 해상도가 아닌 다른 해상도에서 해당 모드의 ± 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 이러한 계산 값을 기반으로 가장 작은 값을 갖는 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다.
도 15를 참조하면, MPM 리스트 내 후보 모드 또는 현재 블록의 주변에 이웃한 블록의 인트라 예측 모드에 대한 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 계산된 값이 가장 작은 값을 갖는 모드가 결정될 수 있다. 결정된 모드가 50 모드인 경우, 64 해상도에서 50 ± 1 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합이 계산될 수 있다. 64 해상도에서 49 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합과 51 모드에 대한 템플릿 기반 절대 변환 차이의 합 중에서 작은 값을 가지는 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 해상도와 모드의 증가 또는 감소의 크기는 임의로 결정될 수 있다. 32 해상도는 하나의 특정 구간을 균등한 32개의 구간으로 분할한 것을 의미할 수 있다. 64 해상도에서 49 모드와 51 모드는 32 해상도의 인트라 예측 모드에는 없는 모드이다. 64 해상도에서 49 모드는 32 해상도에서 49 모드와 50 모드 사이에 존재할 수 있다. 64 해상도에서 51 모드는 32 해상도에서 50 모드와 51 모드 사이에 존재할 수 있다. 이와 같이 32 해상도에서는 존재하지 않는 인트라 예측 모드를 이용하여 템플릿 기반 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다. 이를 통해 부호화 효율이 향상될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 15의 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법과 관련된 신택스를 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법을 사용하는지 여부를 나타내는 정보(e.g., intra_timd_flag)가 시그널링될 수 있다. intra_timd_flag가 제1값(e.g., 0)인 경우, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법을 사용하지 않을 수 있다. intra_timd_flag가 제2값(e.g., 1)인 경우, 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법이 사용될 수 있다. intra_timd_flag가 제2값(e.g., 1)이고 유도된 인트라 예측 모드가 비방향성 모드이면, 해당 비방향성 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. intra_timd_flag가 제2값(e.g., 1)이고 유도된 인트라 예측 모드가 방향성 모드이면, 인덱스 정보(e.g., intra_mode_idex)가 시그널링될 수 있다. intra_mode_idex의 값에 따라 현재 블록의 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 16의 인덱스에 기반한 모드 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 16의 인덱스 정보의 값에 기반하여 미리 정한 해상도에서 유도된 인트라 예측 모드가 증가되거나 유지되거나 감소될 수 있다.
도 17을 참조하면, 미리 정한 해상도가 64이고 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 인트라 예측 모드가 40 모드이고 intra_mode_idex가 0인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 64 해상도에서 40 모드일 수 있다. 미리 정한 해상도가 64이고 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 인트라 예측 모드가 40 모드이고 intra_mode_idex가 10인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 64 해상도에서 39 모드일 수 있다. 미리 정한 해상도가 64이고 템플릿 기반 인트라 예측 모드 유도 방법에 의해 유도된 인트라 예측 모드가 40 모드이고 intra_mode_idex가 11인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 64 해상도에서 41 모드일 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 비디오 복호화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 복호화 장치는 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM 리스트를 유도할 수 있다(S1810). 복호화 장치는 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성할 수 있다(S1820). 예측 화소들은 주변 블록의 인트라 예측 모드들에 기반하여 생성될 수 있다. 제1 영역은 현재 블록의 상단 영역, 좌측 영역 및 좌상단 영역 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 제1 영역은 MPM 리스트 내 후보 모드에 기반하여 결정될 수 있다. 예측 화소들을 생성하는 단계는 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여 인트라 예측 모드 리스트를 생성하는 단계와 인트라 예측 모드 리스트에 기반하여 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또는 예측 화소들을 생성하는 단계는 제1 영역에 소벨 연산을 적용하여 제2 인트라 예측 모드를 유도하는 단계와 제2 인트라 예측 모드에 기반하여, 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
복호화 장치는 예측 화소들과 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산할 수 있다(S1830). 복호화 장치는 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다(S1840). 제1 인트라 예측 모드는 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 후보 모드에 해당할 수 있다. 제1 인트라 예측 모드는 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 주변 블록의 인트라 예측 모드에 해당할 수 있다. 복호화 장치는 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다(S1850). 제1 인트라 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계는 제1 인트라 예측 모드가 비방향성 모드인 것에 기반하여 제1 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 유도하는 단계에 해당할 수 있다. 제1 인트라 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계는 제1 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 것에 기반하여 소정의 해상도에서 제1 인트라 예측 모드를 소정의 크기로 증가 및 감소시켜 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드를 유도하는 단계와 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계를 포함할 수 있다. 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다(S1860).
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 비디오 부호화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 부호화 장치는 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM 리스트를 결정할 수 있다(S1910). 부호화 장치는 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성할 수 있다(S1920). 예측 화소들은 주변 블록의 인트라 예측 모드들에 기반하여 생성될 수 있다. 제1 영역은 현재 블록의 상단 영역, 좌측 영역 및 좌상단 영역 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 제1 영역은 MPM 리스트 내 후보 모드에 기반하여 결정될 수 있다. 예측 화소들을 생성하는 단계는 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여 인트라 예측 모드 리스트를 생성하는 단계와 인트라 예측 모드 리스트에 기반하여 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또는 예측 화소들을 생성하는 단계는 제1 영역에 소벨 연산을 적용하여 제2 인트라 예측 모드를 결정하는 단계와 제2 인트라 예측 모드에 기반하여, 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
부호화 장치는 예측 화소들과 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산할 수 있다(S1930). 부호화 장치는 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S1940). 제1 인트라 예측 모드는 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 후보 모드에 해당할 수 있다. 제1 인트라 예측 모드는 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 주변 블록의 인트라 예측 모드에 해당할 수 있다. 부호화 장치는 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S1950). 제1 인트라 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계는 제1 인트라 예측 모드가 비방향성 모드인 것에 기반하여 제1 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정하는 단계에 해당할 수 있다. 제1 인트라 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계는 제1 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 것에 기반하여 소정의 해상도에서 제1 인트라 예측 모드를 소정의 크기로 증가 및 감소시켜 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드를 결정하는 단계와 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다(S1960).
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명에서 예시적인 실시예들은 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 예시들에서 설명된 기능들 혹은 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 기능적 컴포넌트들은 그들의 구현 독립성을 특히 더 강조하기 위해 "...부(unit)" 로 라벨링되었음을 이해해야 한다.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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본 특허출원은 2021년 8월 5일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2021-0103366 호, 2022년 8월 2일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2022-0095867 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (20)

  1. 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM(Most Probable Mode) 리스트를 유도하는 단계;
    상기 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 상기 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성하는 단계;
    상기 예측 화소들과 상기 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 단계;
    상기 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 유도하는 단계;
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는 비디오 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 현재 블록의 상단 영역, 좌측 영역 및 좌상단 영역 중 적어도 하나인 비디오 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 MPM 리스트 내 후보 모드에 기반하여 결정되는 비디오 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드는 상기 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 후보 모드인 비디오 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드는 상기 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 주변 블록의 인트라 예측 모드인 비디오 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 예측 화소들은 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여 생성되는 비디오 복호화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 예측 화소들을 생성하는 단계는,
    상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, 인트라 예측 모드 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드 리스트에 기반하여, 상기 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 인트라 예측 모드 리스트는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들의 발생 빈도를 이용하여 생성되는 비디오 복호화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 예측 화소들을 생성하는 단계는,
    상기 제1 영역에 소벨(sobel) 연산을 적용하여 제2 인트라 예측 모드를 유도하는 단계; 및
    상기 제2 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함하는 비디오 복호화 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 제1 인트라 예측 모드가 비방향성 모드인 것에 기반하여, 상기 제1 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 유도하는 단계를 포함하는 비디오 복호화 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 제1 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 것에 기반하여, 소정의 해상도에서 상기 제1 인트라 예측 모드를 소정의 크기로 증가 및 감소시켜 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드를 유도하는 단계; 및
    상기 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하는 단계를 포함하는 비디오 복호화 방법.
  11. 현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM 리스트를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 상기 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성하는 단계;
    상기 예측 화소들과 상기 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 단계;
    상기 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는 비디오 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 현재 블록의 상단 영역, 좌측 영역 및 좌상단 영역 중 적어도 하나인 비디오 부호화 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 MPM 리스트 내 후보 모드에 기반하여 결정되는 비디오 부호화 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드는 상기 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 후보 모드인 비디오 부호화 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드는 상기 절대 변환 차이의 합이 최소인 예측 화소를 생성하는데 이용된 주변 블록의 인트라 예측 모드인 비디오 부호화 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 예측 화소들을 생성하는 단계는,
    상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, 인트라 예측 모드 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드 리스트에 기반하여, 상기 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 인트라 예측 모드 리스트는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들의 발생 빈도를 이용하여 생성되는 비디오 부호화 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 예측 화소들을 생성하는 단계는,
    상기 제1 영역에 소벨 연산을 적용하여 제2 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 예측 화소들을 생성하는 단계를 포함하는 비디오 부호화 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 인트라 예측 모드가 비방향성 모드인 것에 기반하여, 상기 제1 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정하는 단계를 포함하는 비디오 부호화 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 것에 기반하여, 소정의 해상도에서 상기 제1 인트라 예측 모드를 소정의 크기로 증가 및 감소시켜 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 제3 인트라 예측 모드 및 제4 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계를 포함하는 비디오 부호화 방법.
  20. 비디오 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 비디오 부호화 방법은,
    현재 블록에 인접한 주변 블록들의 인트라 예측 모드들에 기반하여, MPM 리스트를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 인접한 제1 영역의 참조 화소들에 상기 MPM 리스트 내 후보 모드들 또는 상기 주변 블록들의 인트라 예측 모드들을 적용하여 예측 화소들을 생성하는 단계;
    상기 예측 화소들과 상기 제1 영역의 복원 화소들 사이의 절대 변환 차이의 합을 계산하는 단계;
    상기 절대 변환 차이의 합에 기반하여, 제1 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 제1 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 기록매체.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140219342A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Qualcomm Incorporated Mode decision simplification for intra prediction
US20170353719A1 (en) * 2016-06-03 2017-12-07 Mediatek Inc. Method and Apparatus for Template-Based Intra Prediction in Image and Video Coding
KR20180019563A (ko) * 2015-06-18 2018-02-26 퀄컴 인코포레이티드 인트라 예측 및 인트라 모드 코딩
KR20190015216A (ko) * 2016-05-05 2019-02-13 브이아이디 스케일, 인크. 인트라 코딩을 위한 제어 포인트 기반의 인트라 방향 표현
KR20190056332A (ko) * 2017-11-16 2019-05-24 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140219342A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Qualcomm Incorporated Mode decision simplification for intra prediction
KR20180019563A (ko) * 2015-06-18 2018-02-26 퀄컴 인코포레이티드 인트라 예측 및 인트라 모드 코딩
KR20190015216A (ko) * 2016-05-05 2019-02-13 브이아이디 스케일, 인크. 인트라 코딩을 위한 제어 포인트 기반의 인트라 방향 표현
US20170353719A1 (en) * 2016-06-03 2017-12-07 Mediatek Inc. Method and Apparatus for Template-Based Intra Prediction in Image and Video Coding
KR20190056332A (ko) * 2017-11-16 2019-05-24 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체

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